神奇动物玻璃兽（神奇动物变变变）
神奇动物玻璃兽（神奇动物变变变）（加拉帕戈斯群岛属于厄瓜多尔，名称来自西班牙语Islas Galápagos，又称科隆群岛，制图/郑艺@星球研究所）却有着无数令人难忘的生命奇景距南美大陆近1000公里岛屿面积不过8000平方公里不及海南岛的四分之一
加拉帕戈斯
一片远离世界
但又极为精彩的群岛
这里位于东太平洋
距南美大陆近1000公里
岛屿面积不过8000平方公里
不及海南岛的四分之一
却有着无数令人难忘的生命奇景
（加拉帕戈斯群岛属于厄瓜多尔，名称来自西班牙语Islas Galápagos，又称科隆群岛，制图/郑艺@星球研究所）
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这里是不折不扣的热带地区
但企鹅却在海里欢快畅游
（正在游泳的加岛环企鹅，亦称加拉帕戈斯企鹅。寒流为这里创造了一片凉爽的环境，图片来源@视觉中国）
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海岸边的鸟儿别具特色
蓝脚鲣鸟在显摆着蓝色大脚掌
（加拉帕戈斯岛上的蓝脚鲣鸟，图片来源@视觉中国）
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山上的生灵多姿多彩
罕见的粉色鬣蜥在仰头望天
（加拉帕戈斯粉色陆鬣蜥是全世界最罕见的爬行动物之一，估计仅有200余只，图片来源@视觉中国）
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城镇边的野生动物也毫不怕人
海狮和游人共享一片海滩
（请横屏观看，一位摄影师正在近距离拍摄海狮，后者却仍在旁若无人地酣睡，图片来源@视觉中国）
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这里更是科学史上的圣地
当26岁的达尔文初次登岛时
他不会想到
这里将启发他提出“进化论”
并成为他“一生所有灵感的来源”
（达尔文乘坐的贝格尔号科考船，又译小猎犬号；达尔文在1858-1859年出版的《物种起源》中阐述了“进化论”，又称“演化论”，制图/刘志鹏@星球研究所）
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在这片群岛上
人类有幸见证万物的演化
一切都在加速变化
以适应变幻莫测的世界
这里唯一的永恒
便是没有永恒
（请横屏观看，多彩的加拉帕戈斯生物，其中加拉帕戈斯象龟由十多个近缘物种组成；制图/张琪月&郑艺@星球研究所）
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而要探究这一切变化的源头
我们需要先回到46年前
跟随一艘著名的深潜器阿尔文号潜入海底
01
荒岛初生
在加拉帕戈斯附近的一片深海
无尽的冰冷与黑暗充斥着这里
（过去人们认为深海没有阳光，植物无法光合作用，除了少数沉入深海的大型海洋动物遗骸外，无法构建生态系统。非加拉帕戈斯，仅作示意，图片来源@NOAA）
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下潜到1600余米深处时
海水突然变得有些温暖
当深度达到2000多米时
你会看到一根根十米多高的烟囱拔地而起
它们冒着热腾腾的“黑烟”
周围却是一派生机勃勃的景象
（生机勃勃的海底热液生态系统，以下图片分别是海底烟囱、巨型管虫、巨型贻贝和视力退化的盲虾，图片来源@Wikimedia Commons）
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奥秘就藏在大地深处
海水渗入岩石间的缝隙
被岩浆加热后，溶解矿物并喷出
一些微生物利用喷出的化学物质制造养分
其他生物再以微生物为食
由此在没有一缕阳光的海底烟囱周围
形成了一个独特的生态系统
海底热液系统
（海底热液生态系统示意图，和依赖阳光进行光合作用的植物不同，这里的微生物能直接利用硫化物等无机物生存，它们被称为化能自养微生物，制图/刘志鹏@星球研究所）
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这是人类首次发现不依赖阳光的生态系统
自达尔文的进化论之后
加拉帕戈斯又一次改写了科学史
但大地的野心远不止于此
岩浆早已蠢蠢欲动
它还想闯出海面
创造更大的奇迹
这里临近
太平洋、科科斯、纳斯卡
三大板块的交界处
各种地质作用从未停歇
（加拉帕戈斯板块地图，为方便观看，该图为上西下东方位，制图/郑艺@星球研究所）
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在纳斯卡板块的下方
有一个隐藏的地幔柱
不时形成岩浆喷涌而出
在海水中逐渐凝固
最终形成高大的海底山脉
（海底火山喷发形成岛屿过程示意，目前该海底火山仍处于活跃期，制图/刘志鹏@星球研究所）
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随着纳斯卡板块不断向东南漂移
一座座海底大山先后形成
而加拉帕戈斯
便是其露出海平面的一个个小山头
（请横屏观看，加拉帕戈斯的火山口，摄影师@徐征泽）
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初生的岛屿上
熔岩凝固形成的土地一片黑黢黢
看似毫无生机
但风会带来希望
加拉帕戈斯地处两股信风带的交汇处
植物种子和昆虫等小动物可以乘风而来
仙人掌、苔藓等植物
是这里最早落户的一批物种
它们加速了岩石的土壤化
让其他生命得以安家
（作为先锋物种的熔岩仙人掌，图片来源@视觉中国）
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这里远离大陆
但不妨碍鸟类飞到这里
它们的粪便是优良的肥料
（ 蓝脚鲣鸟们的大量白色粪便覆盖在岩石上，图片来源@视觉中国）
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土壤有了营养
更多种子开始生根发芽
植被逐渐茂密
在岛屿高处
甚至出现了森林
这些森林的主角是蒲公英的亲戚“树菊”
作为菊科植物
却能长成高达十几米的大树
（加拉帕戈斯的树菊森林；树菊是加拉帕戈斯特有的菊科歧伞葵属Scalesia植物，菊科植物一般是低矮草本，而树菊却是灌木或乔木，图片来源@视觉中国）
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仅凭少数由风送来的植物和小动物
这里仍是片荒芜之地
不过大地并没有止步于此
而是再次借助海洋的力量
迸发出更蓬勃的生命力
02
生命汇聚
在加拉帕戈斯以西
一万多公里远的新几内亚岛上
一场暴雨将土壤中的养分冲入河中
而后注入大海
（新几内亚岛的热带雨林与河流，它们将与加拉帕戈斯产生一种奇妙的联系，图片来源@视觉中国）
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但这场长途旅行才刚刚开始
来自深海的一股寒流将把它们送到万里之外
直到撞上加拉帕戈斯海底的高大山脉
营养物质上翻
滋养了这片海域
（生机勃勃的加拉帕戈斯珊瑚礁，图片来源@视觉中国）
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这股寒流叫做克伦威尔洋流
但远道而来的不只有它
多股洋流都在加拉帕戈斯交汇
（请横屏观看，加拉帕戈斯的洋流汇集示意，制图/郑艺@星球研究所）
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在南美洲西海岸
强风吹走表层的海水
促使深海冷水上翻到表层
再将养分送到加拉帕戈斯附近
这就是著名的秘鲁寒流
（一处海水流失后，由别处海水补充形成的洋流叫补偿流，秘鲁寒流就是一种补偿流，除了下层海水，它还有部分南极海水的补充，制图/刘志鹏@星球研究所）
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两股寒流带来了凉爽与营养
诞生出赤道上唯一的企鹅栖息地
（加岛环企鹅的身后是典型的热带植物仙人掌，这样的自然景观，除加拉帕戈斯再无处可见，图片来源@视觉中国）
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寒流主力之外还有暖流的助力
冷暖交汇让养分得到了更充分的扩散
海洋生物也更加繁荣
如达尔文所言
“这里的海洋实在有些拥挤”
（加拉帕戈斯海域是全球生物最密集的海域之一，图片来源@视觉中国）
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这里是鲸类的重要栖息地
庞大的座头鲸和顶级猎手虎鲸
在此狭路相逢
（虎鲸在费尔南迪纳岛和伊莎贝拉岛之间的海域中觅食，这里曾是19世纪重要的捕鲸地，图片来源@视觉中国）
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成群的鲨鱼准备享用饕餮盛宴
双髻鲨如行军浩浩荡荡
（大群双髻鲨正在觅食，图片来源@视觉中国）
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而在近海
海龟正迎着鱼群悠然畅游
（绿海龟在密集的鱼群间自由穿梭，图片来源@视觉中国）
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海狮们躺在海中沐浴阳光
仿佛在与光共舞
（在水中悠然自得的加岛海狮，图片来源@视觉中国）
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就连陆地生物也搭着洋流的顺风车
自远方而来
原产于南美大陆的象龟
或许是偶然掉入海中
浮在海上漂泊万里至此
（一种理论认为加拉帕戈斯象龟起源于南美大陆，实验证明象龟可以不吃不喝存活数周，而这足以支撑它们漂到加拉帕戈斯，图片来源@视觉中国）
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而一截掉入海中的木头
也可能成为鬣蜥来到这里搭的便船
（加拉帕戈斯海鬣蜥是全世界唯一可下海的鬣蜥，图片来源@视觉中国）
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哪怕是海面上漂来的一小截树枝中
也可能藏着几只昆虫
（加拉帕戈斯岛上仅有的蜂类可能就是以这种方式来到这里，图片来源@视觉中国）
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洋流带来的丰富鱼类资源
也吸引了不少鸟类在此安家
（褐鹈鹕：大餐，我来啦！图片来源@图虫创意）
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蓝脚鲣鸟“穿”着亮蓝的“靴子”
希望得到异性青睐
（蓝脚鲣鸟脚掌的蓝色源于食物中的类胡萝卜素，越蓝表示营养越好，求偶时越有优势，摄影师@徐征泽）
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军舰鸟则鼓着鲜红的大喉囊
向雌性高调示爱
（两只军舰鸟在争夺雌性的注意。雄性军舰鸟巨大的喉囊非常显眼，用于吸引异性，图片来源@视觉中国）
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偏爱热带的加岛信天翁
正在热烈地追求未来伴侣
（加岛信天翁的求偶舞蹈；信天翁科物种大多生活在高纬度的凉爽海域，仅少数分布在热带，图片来源@视觉中国）
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翅膀退化的弱翅鸬鹚无法飞翔
但在水中身手敏捷
（弱翅鸬鹚的翅膀已经退化，它们更擅长游泳捕鱼，图片来源@视觉中国）
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其他物种也学会另辟蹊径
例如红石蟹会给海鬣蜥“打工”
赚些“零嘴”
（红石蟹在给海鬣蜥清洁体表，捕食寄生虫，这种螃蟹喜欢直着走，图片来源@视觉中国）
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在洋流的滋养下
这些岛屿已经焕发出了勃勃生机
但它们从不安定
变化是这里永恒的主题
生命想要延续唯有不断适应
03
适者生存
上世纪70年代
一场大规模干旱降临在了
加拉帕戈斯的大达夫尼岛上
植物大面积枯死
（请横屏观看，从空中俯瞰大达夫尼岛，这里生活着多种达尔文雀，图片来源@视觉中国）
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为了获取更多食物
一部分中地雀选择拓宽食谱
原本以软小种子为主食的它们
开始吃起了另一种植物的种子
这些种子更大且坚硬多刺
只有喙更宽大的中地雀可以啄开
它们也因此有更大几率存活
（加拉帕戈斯中地雀，图片来源@视觉中国）
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经过这场食物危机
下一代中地雀的喙明显变大变厚
即使数年后岛上植被已经恢复
中地雀的喙也没有变回原样
这是人类首次见证自然选择驱动的演化
但故事还没有结束
一群来自外岛的大地雀
首先打破了这里的平静
（加拉帕戈斯的大地雀，它们较岛上的中地雀体形更大，图片来源@视觉中国）
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它们同样喜欢那些大的种子
相比中地雀变大的喙
大地雀的喙更加厚实
眼看竞争不过
一些中地雀又渐渐吃起小种子
而它们的喙也出现变小趋势
二十多年后
又一场大旱来袭
食物短缺
激化了中地雀与大地雀的竞争
（加拉帕戈斯干旱的土地，仅作示意，图片来源@视觉中国）
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这一次
命运没有眷顾大喙的中地雀
它们在与大地雀的食物争夺中落败
最终在中地雀群体中
小喙个体成为了赢家
（加拉帕戈斯如同这雨季的海雾一般，令生物们琢磨不透，图片来源@视觉中国）
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这样的演化故事
已经在加拉帕戈斯上演过无数次
包括中地雀和大地雀在内的十几种达尔文雀
大多有着相似的演化历程
两三百万年以前
达尔文雀的祖先们
登上了加拉帕戈斯的各个岛屿
不同岛屿的形成时间不同
环境千差万别
有的岛屿才刚刚形成，荒芜贫瘠
有的岛屿已成形许久，郁郁葱葱
（加拉帕戈斯植被茂密的岛屿，图片来源@视觉中国）
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为适应不同岛屿的独特生境
鸟儿们开启了各自的演化之路
（进食不同食物的达尔文雀，它们的喙也各不相同，摄影师@徐征泽 ）
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正如人的长相各异
达尔文雀的祖先们也会出现
不同形态、或大或小的喙
它们来自基因的自然变异
这种变异本是随机的
只是有些变异在生存竞争中更具优势
就更有可能将这一基因传递下去
所谓“物竞天择，适者生存”
随着群体间累积的基因差异越来越大
新物种便就此形成
（14种达尔文雀的喙形与食性对比示意图，制图/张琪月@星球研究所）
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加拉帕戈斯这个演化大舞台
当然不只属于达尔文雀
由于不同区域的植被差异
有些象龟只需探头就能啃食地面的草丛
有些则不得不抬头啃食高处的仙人掌
进而演化出了不同形状的龟壳
并最终形成了十多个不同物种
（达尔文考察时，当地官员说他们只看龟壳便能分辨象龟来自哪座岛，这大大启发了达尔文，制图/张琪月@星球研究所）
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还有偶然漂泊至此的鬣蜥祖先
它们原本以森林植物为食
但贫瘠的海岛一片荒凉
倒是岸边的海底绿意盎然
于是演化出了能够下海觅食的海鬣蜥
（正在食用海藻的海鬣蜥，它们是加拉帕戈斯的特有物种，也是唯一能够下海的鬣蜥，图片来源@视觉中国）
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加拉帕戈斯丰富的岛屿环境
为演化提供了风格迥异的舞台
在海洋和山体的阻隔下
各个岛屿上的生物走上了独立演化的道路
（海洋和山体阻隔了不同群体间的基因交流，群体之间的差异便越来越大，图片来源@视觉中国）
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同时由于加拉帕戈斯远离大陆
大型食肉动物无法从大陆漂来
没有天敌的动物群体得以快速繁衍壮大
并积累更多变异
促进新物种的形成
（缺少天敌也是在加拉帕戈斯岛上动物不怕人的重要原因，摄影师@高承）
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但它们并不能就此高枕无忧
加拉帕戈斯的环境变化之快
如同阴晴不定的少年
有些年份
大气的异常活动会使寒流减弱
让加拉帕戈斯变得异常炎热
这种现象有一个我们更为熟悉的名字
厄尔尼诺
面对热浪导致的食物短缺
岛上的海鬣蜥大量死亡
但很快它们就演化出了对策
在短短几个月内缩小多达20%的骨架
以减少能量消耗
（按比例这相当于一个身高一米八的人缩到一米四多，摄影师@高承）
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种种因素作用下
演化仿佛在此按下了快进键
短短三十多年
人类就目睹了一个新物种的诞生
（这个达尔文雀新物种被学者昵称为“大鸟（Big bird）”，图片来源@Texas A&M University）
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从与世隔绝的荒岛
到风与海送来一批批移民
再到演化出多彩生命
如今的加拉帕戈斯已经分外精彩
56种鸟类
25种爬行类
2900种海洋生物等等
都在展示着演化的魅力
（多彩而善变的加拉帕戈斯，摄影师@高承）
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但这出演化大戏并未就此落幕
从生命到岛屿本身
挑战与变化从未停止
04
唯变永恒
加拉帕戈斯群岛
在西班牙语中意为“龟岛”
这一名字来自岛上最具标志性的物种
象龟
2012年6月24日
一只百岁高龄的象龟在这一天早晨
再也没有醒来
它就是加拉帕戈斯最著名的象龟
“孤独的乔治”
（去世前几天的孤独乔治，图片来源@Wikimedia Commons）
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自从人类登岛
温顺的象龟便成了航海者们的“肉罐头”
船上的山羊和老鼠也逃到岛上
开始疯狂繁殖
山羊啃秃植被
老鼠啃食龟蛋
一些岛上的象龟因此惨遭灭绝
孤独的乔治
便是平塔岛象龟的最后一只
它的死亡宣告了一个物种的灭绝
（“我的同伴在哪里？”，图片来源@Wikimedia Commons）
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加拉帕戈斯其他物种的命运
也依然充满着不确定性
为了避免悲剧重演
人们在岛上清除外来物种
联合国也将这里列入首批世界自然遗产
（加拉帕戈斯港口，人类的到来给这片岛屿带来了深远的影响，图片来源@视觉中国）
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不仅是物种的延续在面临挑战
岛屿自身也是如此
2021年5月17日
加拉帕戈斯最著名的地标之一
达尔文拱桥坍塌
这里是享誉全球的潜水点
如今只剩下浪花依旧
（坍塌前的达尔文拱门，图片来源@视觉中国）
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这些熔岩奋力从地底冲出海面
却难逃岁月的消磨与击打
（加拉帕戈斯海边的鹅卵石滩；1992年，人们在加拉帕戈斯海底发现了比所有现今岛屿都要古老的鹅卵石，它们很可能属于已沉没的岛屿，图片来源@Wikimedia Commons）
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但这并不意味着终结
在岛屿沉没之前
一些物种早已扩张到其他地方
并演化出了新物种
而新的岛屿也仍在海底蓄势待发
（研究表明，加拉帕戈斯熔岩蜥的祖先可能来自一座已沉没的岛屿，摄影师@徐征泽）
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在46亿岁的古老地球上
400万岁的加拉帕戈斯显得分外年轻
它还在成长
还将经历风雨浪涛的磨练
还将创造精彩纷呈的演化故事
这里没有永远的主角
唯有永恒的变化
本文创作团队
- 撰文：林萱文
- 编辑：镜子
- 图片：昼眠&秦南 地图：郑艺
- 设计：刘志鹏&张琪月
- 封面图片来源：视觉中国
- 审校：镜子&王逻辑&陈志浩
审核专家
- 国家动物博物馆副馆长、研究馆员 张劲硕
【参考文献】
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- [13]（英）亨利尼科尔斯 著；林强 刘荧 译.加拉帕戈斯群岛-演化论的朝圣之旅[M].商务印书馆，2018.
- 及NOAA、NASA、WWF、查尔斯达尔文基金会，加拉帕戈斯国家公园，伍兹霍尔海洋研究所网站等。
